Veden pilaantumista nitraattien tarkoittaa asteittainen nostaminen määriä nitraatteja havaittu alusta kehittämisen tehomaatalouden jälkeen toisen maailmansodan . Tämä saastuminen vaikuttaa tänään koko planeetalle. Nitraattien aiheuttama vesien pilaantuminen on suurta hitautta aiheuttava pilaantuminen maaperän typpikierron hitauden ja monimutkaisuuden vuoksi .
Nitraatit muodostuvat mikro-organismien biokemiallisista vaikutuksista tai lisätään keinotekoisesti litosfääriin ja biosfääriin kemiallisesti syntetisoidussa muodossa . Nitraatit liukenevat hyvin veteen. Kasvu Nitraattipitoisuuksien pinta- ja pohjavesien liittyy lähinnä kehittämiseen tehomaatalouden toisesta puoli on XX th -luvulla. Yhdyskuntajätteet, jätevedenpuhdistamojen päästöt ja teollisuuden jätevedet aiheuttavat myös nitraattisaastumista, mutta jälkimmäinen rajoittuu yleensä kaupunkien laitamiin ja koskee lähinnä pintavettä.
Maatalous on suurelta osin vastuussa nitraattien lisääntymisestä käyttämällä lannoitteita ( ammonitraatti , urea jne.) Ja palkokasveja. Nitraatit NO 3 - ovat typpeä hajoavien bakteerien tuote. Nitraatit ovat stabiileja maaperässä ja voivat pysyä siellä hyvin kauan. Nitraattisaaste johtuu kasvien lannoituksen alusta saakka kumulatiivisesta vaikutuksesta orgaanisten muutosten ( lanta , liete , viljajäämät jne.) Ja mineraalilannoitteiden valtavan panoksen avulla .
Erityisesti lysimetrien käytön ansiosta muun muassa INRA: n tekemät tutkimukset ovat mahdollistaneet synteettisen typpipitoisuuden kohtalon tutkimisen maatalousmaalla.
Kasvien käyttämät nitraatit joko aluksi joko uutetaan tai imeytyvät maaperän biomassaan . Biomassan muodostava orgaaninen aine mineralisoituu vähitellen ja nitrifioidaan, jolloin nitraatteja vapautuu maaperäliuokseen . Typpi voi päästä orgaanisiin osastoihin, jotka ovat vakaampia kuin biomassa, jotka voivat vapauttaa nitraatteja mineralisoimalla nitrifioimalla bakteereja hyvin vaihtelevissa asteikoissa. Näiden bakteerien aktiivisuus riippuu lämpötilasta, mutta voi tapahtua ympäri vuoden. Nämä jaksot ovat erittäin pitkiä, ja yksi typpivarasto voi johtaa nitraattien tuotantoon monien vuosien ajan. Täten toistuvat lannoitteiden määrät kertyvät, rikastavat eri orgaanisen aineksen osia maaperässä ja lisäävät pilaantumista. Typen kierto maaperässä on monimutkainen prosessi, johon liittyy monia tekijöitä. Pitkällä aikavälillä oletetaan, että tasapaino saavutetaan, mutta ei ole selvää, mihin nitraattipitoisuuteen asti pohjavesi rikastuu ennen tämän tasapainon saavuttamista. Tiettyjen maatalouden alueilla, kuten kalkkipitoinen alueet ja Pariisin altaan, hitaus etenemistä nitraattien kohti pohjavesi pahentaa luonne maaperään. Nitraattipäästöjen kehitys on järjestelmä, jolla on erittäin suuri hitaus, ja vesiensuojelupolitiikkojen vaikutuksia on vaikea mitata lyhyellä aikavälillä.
Nitraatit leviävät vähitellen planeetan vesivarastoihin. Esimerkiksi Grönlannin jäätelön nitraattipitoisuudet ovat kolminkertaistuneet vuodesta 1750 lähtien .
Pintavesi voi olla pilaantunut valumisella, päästöllä esimerkiksi jätevedenpuhdistamolta tai epäsuorasti pohjavedellä. Pintaveden pilaantuminen nitraateilla johtaa yleensä näiden vesien rehevöitymiseen biomassan kehittymisen myötä. Vihreä vuorovesi Bretagne, jotka liittyvät suoraan nitraatti vuodot ovat silmiinpistävä esimerkki.
Pohjaveden nitraattien määrä liittyy suoraan pohjaveden yläpuolella sijaitseville maatalousalueille levitetyn typpilannoitemäärän kanssa. Suurimmilla nitraattipitoisuuksilla on pohjavesikerrokset, joilla on voimakasta veden latautumista (pohjavesikerroksen ylösalaisin) ja korreloivat voimakkaiden maaperään levittyneiden typpikuormitusten kanssa. Yleensä nitraattipitoisuudella on taipumus laskea maaperän syvyyden myötä seuraamalla tarkasti lannoitteiden määrän lisääntyvää kehitystä sen alusta nykypäivään. Pitkällä aikavälillä nitraattipitoisuudet ovat edelleen matalissa pohjavesialueissa maataloudesta peräisin olevien typpilannoitteiden jatkuvan käytön vuoksi.
Haavoittuvuutta vettä taulukon nitraattien riippuu maaperän ominaisuudet, erityisesti sen läpäisevyys, kuten sekä ominaisuuksia pohjavesivaraston (vaihtelu veden korkeus pöydän, imeytymisnopeuden, perkolaationopeus , jne. ).
Juomavesistandardi asettaa nitraatin maksimipitoisuudeksi 50 mg / l . Ranskassa keskimääräiset nitraattimäärät pohjavedessä olivat noin 53 mg / l vuonna 1998, ja suuntaus on selvästi kasvanut lineaarisesti 1950-luvulta lähtien . Veden kulutusta voimakkaasti saastuttamaa nitraatit voivat aiheuttaa erilaisia terveysongelmia: methemoglobinemia , mahasyöpä , struuma , synnynnäisiä epämuodostumia , verenpainetauti , jne .
Nitraattien saastuttama vesi on käsiteltävä ennen sen juomista. Kemialliset ja bakteerihoidot nitraattien poistamiseksi ovat kalliita jopa kehittyneissä maissa. Nämä käsittelyt suoritetaan esimerkiksi käyttämällä ioninvaihtohartseja ( kloridi / nitraatti).
Viljelijät ovat oppineet hallitsemaan lannoitteita hävikkien vähentämiseksi. Vuonna 1998 menetysten arvioitiin olevan noin 11,5 prosenttia Ranskassa käytetyn typpilannoitteen kokonaismäärästä. Häviöiden hallintaa ei voida parantaa. Typen kiinnittämiseen maaperään käytetään erilaisia tekniikoita, erityisesti talvella typen huuhtoutumisen estämiseksi (katso CIPAN ).
Kosteikot on suuri kapasiteetti sisältö nitraatti säilyttäminen pintaveden rehevöityneiksi .
Denitrifioivien bakteerien rooli nitraattien puhdistuksessa on välttämätöntä. Nämä bakteerit kuluttavat anaerobisessa ympäristössä hapen sisältämä nitraatti-ioni NO 3 - ja vapauttaa typen kaasumaisessa muodossa, dityppioksidin N 2 , ja typpioksiduulin N 2 : lla on mahdollista parantaa tehokkuutta. Näiden bakteerien lisäämällä hiili on esimerkiksi alkoholien muodossa .
GMO: n symbioottisten kasvien tai bakteerien, jotka pystyvät kiinnittämään ilmakehän typpeä, kuten palkokasvien , lajikkeiden kehittäminen poistaisi kokonaan typpilannoitteiden tarpeen. Tarvitaan prosessi muun muassa jätevesilietteen tai lietteen poistamiseksi .
Nitraattisaasteen suuren inertian vuoksi, vaikka typen syöttö lopetettaisiin kokonaan, nitraattipitoisuuksien laskeminen todennäköisesti kestää vuosia merkittävästi.